[发明专利]空间光通信小型化终端中全光路静态像差校正方法

说明书

空间光通信小型化终端中全光路静态像差校正方法，涉及通信终端技术领域，针对空间光通信中的共光路与非共光路静态像差会导致变形镜校正能力明显下降、通信误码率增大、追踪效果差、发射信号与信标光束质量差的问题，本申请利用对向入射光，角反射镜和相位共轭反射镜的全光路静态像差校正技术，控制变形镜产生特定的初始补偿面型，能够同时有效地补偿共光路与所有非共光路的静态像差，以同时保证通信终端接收与发射信号、信标光这四个功能不受影响，进而避免由于空间光通信中的共光路与非共光路静态像差导致的变形镜校正能力明显下降、通信误码率增大、追踪效果差、发射信号与信标光束质量差的问题。

技术领域

本发明涉及通信终端技术领域，具体为空间光通信小型化终端中全光路静态像差校正方法。

背景技术

在接收与发射同光路的空间光通信终端中，使用自适应光学对发射与接收信号、信标光的波面像差进行校正。其中，波前探测光路仅起到探测波前像差的作用，并且可以对自身初始像差进行标定，所以通信终端对波前探测光路的像差要求是较低的，而对其他光路的像差要求相对来说较高。然而，传统自适应光学系统在波前探测光路中通过夏克-哈特曼波前探测器(SH-WFS)对波前像差进行探测，从而控制变形镜(DM)产生特定的面型补偿这一像差，这样只能保证波前探测光路接收信号像质良好，无法保证其他非共光路的像差也得到校正，这会对通信、追踪以及信号光与信标光的光束质量产生不良影响。同时，整个系统的光路还有可能存在较大的静态像差，虽然可以在实验室将这个像差测量出来，但在通信终端工作期间，会有温度变化、灰尘黏附等特殊情况，静态像差就会发生改变。这会引发变形镜校正能力明显下降、通信误码率增大、追踪效果差、发射信号与信标光束质量差等负面影响。

发明内容

本发明的目的是：针对空间光通信中的共光路与非共光路静态像差会导致变形镜校正能力明显下降、通信误码率增大、追踪效果差、发射信号与信标光束质量差的问题，提出空间光通信小型化终端中全光路静态像差校正方法。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：

空间光通信小型化终端中全光路静态像差校正方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：构建全光路模块，所述全光路系统包括五条光路：

光路一：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进行缩束，缩束后进入夏克-哈特曼波前探测器；

光路二：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进入第二分束器，第二分束器输出的信标光经过聚焦透镜输出后进入CCD2；

光路三：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进入第二分束器，进入第二分束器的信标光依次通过第三分束器、聚焦透镜、多模光纤后进入雪崩光电二极管；

光路四：本地信号光源依次通过聚焦透镜、第四分束器、第三分束器、第二分束器、第一分束器、压电变形镜、跟瞄系统和望远镜后出射；

光路五：本地信标光源依次通过聚焦透镜、第四分束器、第三分束器、第二分束器、第一分束器、压电变形镜、跟瞄系统和望远镜后出射；

步骤二：基于构建的全光路系统分别测出δ₁、δ₂、δ₃、δ₄和δ₅，其中，δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅分别为光路一至光路五对应的完整光路总波前探测量；